JUPITER
Raadselachtige bastaard
tussen ster en planeet
Callisto aantrekkelijk steunpunt
SUPERIEURE
TECHNISCHE
PRESTATIES
BINNENDOORTJE
NOORD-ZWART
ZATERDAG 28 DECEMBER 1974
De adembenemende scheervlucht van de Pionier-11 langs de
gigantische planeet Jupiter op 3 december j.L heeft veel beves
tigd van de waarnemingen van zijn voorganger Pionier-10,
maar deze ook verfijnd en nieuwe gegevens opgeleverd, die
overigens nog lange tijd bestudeerd moeten worden om ze op
de juiste wijze te kunnen interpreteren. Eén conclusie staat
echter al vast: Jupiter lijkt in vele opzichten op een ster maar
is het niet, en hij lijkt tevens veel minder op een "normale''
planeet dan tot voor enige jaren nog werd verondersteld.
Evenals de zon (onze "eigen" ster
waaromheen de planeten, o.a. de aar
de draaien) zendt Jupiter sterke stra
ling uit. Deze straling van geïoni
seerde deeltjes heeft voor de zon de
«aam zonnewind gekregen. Als ge
volg van hun lading worden de deel
tjes van de zonnewind gevangen in
het magnetisch veld van de aarde.
De daar gevangen deeltjes
de beroemde Van Allen-gordels. Zij
zijn genoemd naar de Amerikaanse
natuurkundige James van Allen, die
het bestaan van de gordels ontdekte
dank zij de instrumenten in de eer
ste Amerikaanse kunstmaan Explo
rer-1 in 1958. Van Allen, nu 60 jaar
oud, heeft sindsdien buiten de pu
bliciteit veel bijgedragen tot het ruim
teonderzoek in het algemeen maar
in het bijzonder tot de kennis om
trent zonnewind, deeltjesstraling en
de wijze waarop deze gestalte krijgen
in stralingsgordels rond de plane
ten. Hij droeg bij tot het ontwerp
van instrumenten in ruim twintig
ruimtevaartuigen. Dank zij een door
hem ontworpen instrument voor de
Fionier-11 heeft men thans een
merkwaardige conclusie kunnen trek
ken over de stralingsgordels, die deze
reuzenplaneet omgeven, waarover
straks meer. James van £Uen is hier
mee nog niet aan het eind van zijn
Latijn. Hij is een van de grote pro
motors van het lanceren van een
ruimtevaartuig voor een vlucht langs
Jupiter en Uranus (resp. de vijfde
en zevende planeet van ons zonne
stelsel van de zon af gerekend). Dit
dubbel-bezoek kan als gevolg van de
onderlinge stand van de planeten
het meest economisch worden uit
gevoerd door een lancering in 1979.
In deze vlucht zou de „zesde" pla
neet Saturnus worden overgeslagen.
Maar die krijgt in 1979 al bezoek
van de Pionier-11, die thans Jupiter
is gepasseerd en verder reist door
het zonnestelsel. Voorts wil Van Al
len zeer nadrukkelijk de lancering
van een ruimtesonde naar Jupiter,
die in een baan om deze planeet
zou moeten worden gebracht en daar
mee de eerste kunstmaan van Ju
piter zou worden. Deze sonde zou ge
durende drie jaar vanuit die baan
metingen moeten verrichten en de
resultaten daarvan naar de aarde
seinen. Het inbouwen van camera's
om het verloop van de wisselingen
in het patroon van de intrigrerende
banden en vlakken in de atmosfeer
vast te leggen wordt overwogen.
Over deze plannen werd al iets
bekend gemaakt tijdens het interna
tionale astronautische congres, dat
in september/oktober van dit Jaar
in Amsterdam werd gehouden.
De instrumenten van Pionier-
11 hebben mede dank zij James van
Allen aangetoond, dat de stralings
gordels van Jupiter, verbazingwek
kend krachtiger dan die van de aar
de, ondanks het veel sterkere mag
netisch veld van de plaüeet niet uit
sluitend en zelfs niet hoofdzakelijk
gevormd kunnen zijn door ingevan
gen zonnewind die op deze afstand
(gemiddeld 778 miljoen kilometer te
genover 150 miljoen voor de aarde)
ruim honderd maal zo zwak is als
bij de aarde.
De metingen hebben uitgewezen,
dat de gordels rond Jupiter voor het
grootste deel gevormd zijn door stra
ling vanuit de planeet zelf, waarmee
het "sterachtige" karakter van Ju
piter nog eens werd bevestigd.
Er zijn overigens door de Pionier
11 nog meer feiten aan het licht ge
bracht, die deze typering rechtvaar
digen. De instrumenten stelden vast,
dat de temperatuur aan de nacht
zijde van de planeet niet noemens
waard verschilt van die aan de dag
zijde. Ook al neemt men in aanmer
king, dat de uitstraling van opge
vangen zonnewarmte gedurende de
betrekkelijk korte nacht (nog geen
5 uur tegen 12 voor de aarde) niet
erg groot kan zijn, dan nog betekenen
de temperatuurmetingen, dat Jupi
ter een zeer krachtige inwendige
warmtebron heeft.
Gezien de massa van Jupiter kan
dat niet de warmte zijn, opgewekt
door natuurlijke radioactiviteit van
zware elementen zoals die om. in
de aarde voorkomen, maar door reac
ties die doen denken aan wat in de
zon plaats vindt.
Jupiter bestaat volgens de Jong
ste opvattingen voor het overgrote
deel uit waterstof, in gasvormige,
vloeibare, vaste en ook metallieke
vorm, waarbij heel misschien een
uiterst kleine kern van ijzer het
middelpunt vormt. Die samenstelling
lijkt in niets op wat wij van de an
dere planeten weten, wel veel op die
van de zon.
De uiterst snelle rotatie van Jupiter
om de eigen as is vooralsnog een
raadsel, behalve wanneer men aan
neemt, dat de planeet oorspronke
lijk de centrale ster had moeten wor
den van de gaswolk, waaruit ons
zonnestelsel zich vijfmiljard Jaar ge
leden heeft gevormd. Door nog on
begrepen processen en factoren zou
Jupiter zijn ambities naar die cen
trale plaats niet hebben kunnen ver
wezenlijken, waarna deze massa-con-
Een van de talloze
foto's, die de Pionier-11
heeft gemaakt van de
bastaard in ons zonne
stelsel ,die ster noch pla
neet blijkt te zijn. Dui
delijk zichtbaar zijn de
atmosferische banden,
die evenwijdig lopen aan
de equator. Op het zui
delijke halfrond is de be
faamde "rode vlek" te
zien, een donker tegen
de omringende atmos
feer afstekende ovale
plek, die waarschijnlijk
veroorzaakt wordt door
een al zeven eeuioen du
rende gigantische storm.
De oorzaak en het ont
staan van die storm en
zijn hardnekkigheid is
nog een volkomen raad
sel. Men hoopt metter
tijd iets meer over de at
mosferische verschijnse
len van Jupiter te weten
te komen door een om
het hemellichaam draai
ende kunstsatelliet, die
de veranderingen lang
durig kan registeren.
centratie tot een pseudoplaneet is ge
worden en de eer van de centrale
plaats aan onze huidige zon heeft
moeten afstaan.
De ruimtevoertuigen Pionier 10 en
11 hebben foto's van de planeet ge
maakt in verschillende golflengtege-
bieden. Daaruit is gebleken, dat de
stormachtige atmosfeer een merk
waardige oranje tint heeft. Sommi
ge geleerden, die zich bezig houden
met speuren naar tekenen, dat el
ders in het heelal leven voortkomt
(iets waaraan men over het alge
meen overigens niet meer twijfelt, al
zijn er geen directe bewijzen gevon
den) menen uit dergelijke gegevens
te kunnen opmaken, dat in de atmos
feer van Jupiter omstandigheden
die ook op aarde voorkomen aan
de vooravond van het ontstaan van
primitief leven. Die aardse pre-le-
vensperioden zijn uit theoretische
overwegingen vrij nauwkeurig be
paald en in laboratoria nagebootst.
De beroemde Amerikaanse Cornell-
astronoom Carl Sagan heeft na ken
nisneming van de gegevens van de
Pioniervluchten langs Jupiter ver
klaard, dat de Jupiter-atmo6feer i-
deaal is voor het ontstaan van le
vensvormen, al kunnen die in vele
opzichten niet met de aarde worden
vergeleken. Sagan, een van de groot
ste deskundigen op het gebied van
de exobiologie d.w.z. buitenaards le
ven, verwacht vetrder veel van de
vlucht van Pionier-11 langs Satur
nus. Bij die ontmoeting in 1979 kun
nen ook waarnemingen worden ver
richt met betrekking tot de Satur-
n us-maan Titan met een diameter
van nog geen anderhalf keer van
die van de aardse maan en de groot
ste van de geringde planeet. Hij ver
wacht dat daaruit zal blijken, dat ook
op Titan levensmogelijkheden be
staan. Deze maan schijnt namelijk
een atmosfeer te hebben, die zon
licht doorlaat maar warmte weinig
uitstraalt aan de naohtzijde, zodat
de omstandigheden voor de ontwikke
ling van leven gunstig zijn, ook al
is de afstand tot de levensbron zon
ruwweg tien maal die van de aarde.
De sonde Pionier-11 heeft voorts de
eerste metingen van nabij verricht
aan de dertiende maan van Jupiter,
die pas onlangs vanaf de aarde werd
ontdekt door de Amerikaanse Cal-
tech-astronoom Charles Kowal. Het
is de dertiende maan van Jupiter.
Saturnus heeft er voor zover bekend
10, Uranus 5, Neptunus en Mars elk
2, en de aarde 1. Over de herkomst
van de manen bestaat nog geen al
gemeen aanvaarde theorie. Mogelijk
zijn zij van stuk tot stuk door ver
schillende oorzaken ontstaan of na
hun ontstaan in banen om de diver
se planeten gekomen. Voor zover be
kend hebben de planeten Mercurius,
Venus en Pluto geen natuurlijke ma-
De Pionier-11 heeft ook van an
dere Jupiter-manen opnamen ge
maakt en andere gegevens verza
meld. ondermeer van Callisto. Deze
maan is de vijfde van Jupiter af
gerekend en kon op den langen duur
wel eens belangrijk zijn voor het on
derzoek van het zonnestelsel door be
mande ruimtevaartuigen, omdat zij
bepaalde eigenschappen heeft die
haar geschikt maken als tussensta
tion tijdens zeer langdurige vluchten.
Vastgesteld is dat deze maan
een kleine ijskap heeft op de zuid
pool, een feit dat door aardse teles
copen nimmer was ontdekt en ook
niet gezien had kunnen worden. De
aardse atmosfeer is voor dergelijke
gedetailleerde waarnemingen een te
grote hinderpaal.
Door de laatste waarnemingen is
weer bevestigd, dat de kern van Ju
piter een zeer hoge temperatuur
heeft, vele malen groter dan die van
het oppervlak van de zon.
Er zijn nog veel meer belangwek
kende waarnemingen verricht, maar
pas over geruime tijd zal men deze
hebben geïnterpreteerd. Mettertijd
komen wij daar nader op terug.
De Jupiter-maan Callisto is door
de Pionier-II korte tijd onder de
loep genomen en het ziet er naar
uit dat dit hemellichaam op den
duur een waardevol tussenstation
of operatiebasis zou kunnen zijn
voor bemande verkenning van het
zonnestelsel buiten de planetoï
dengordel. Callisto schijnt iets van
een atmosfeer te hebben, maar een
zeer ijle. Er bevindt zich waar
schijnlijk waterijs aan de zuide
lijke pool. De temperaturen zijn
er naar aardse begrippen zeer laag
maar vrij constant. De maan ligt
bovendien buiten de sterkste stra
lingsgordels om Jupiter.
Zo'n „vast punt" in de ruimte
is ideaal als uitgangspunt voor
langdurige reizen naar Saturnus
en de verste buitenplaneten Ura
nus, Neptunus en Pluto.
Het voordeel van zo'n steunpunt
in de ruimte is, dat men niet in
één keer alle „rommel" die men
nodig heeft voor een langdurige
exploratie van wellicht tientallen
Jaren van de aarde hoeft mee te
nemen. Mettertijd zullen onge
twijfeld technieken worden ont
wikkeld om materialen, die men
voor een langdurige beman
de ruimtevlucht nodig heeft ook te
winnen uit de materie in de bui
tenaardse ruimte, b.v. op de maan
of op Callisto. Dan kost het heel
wat minder moeite om die ma
terialen voor de lange vlucht te
lanceren dan vanaf de betrekke
lijk grote aarde, waarvan de aan
trekkingskracht als een krachti
ge rem werkt op een raket.
Callisto is een van de dertien
manen van Jupiter. De eerste
maan werd ontdekt in het Jaar
1610 en werd Io gedoopt. In dat
Jaar volgden „Europa". „Gany-
medes" en „Callisto". Het bleef
een tijdje stil tot in 1892 „Alma-
thea" werd ontdekt. In 1904 volg
de "Hestia", in 1905 "Hera" en in
1908 „Poseidon", in 1914 ..Hades",
Weer dacht men alle manen van
Jupiter wel gevonden te hebben,
tot er een nieuwe reeks aan het
licht kwam, namelijk in 1938
.Demeter", in datzelfde jaar
„Pan", in 1952 Andras tea" en in
1974 een nog onbenoemde maan,
waarvan de baanelementen en an
dere gegevens nog niet zijn vast-
Wetenschap en
technologie
door P. Bok
Dr. James van Allen nu, op
zestigjarige leeftijd, nog steed6
een pionier op het gebied van
stralingsgordels om planeten.
Oud gesteente
in Minnesota
Twee Amerikaanse geologen
hebben in een klein lieftallig
dal in de Amerikaanse staat
Minnesota gesteente ontdekt,
dat 3,8 miljard jaar oud is. Dat
is uiterst zeldzaam. De aarde is
naar de tegenwoordige opvattin
gen 4,5 miljard jaar oud. Door
erosie, vulkanische activiteit en
gebergtevorming als gevolg van
geologische werkingen onder de
aardkorst wordfn aan de opper
vlakte nog slechts zelden ge
steenten van meer dan 3 mil
jard jaar geleden aangetroffen.
De eerste vondst van zo oud
gesteente vond plaats in Groen
land in 1969 door specialisten
van de universiteit van Oxford.
De vinders van de oude gesteen
ten in Minnesota waren prof.
Samuel Goldich van de univer
siteit van Noord-Hlinois en prof.
Carl. Hedge van het Amerikaan
se Instituut voor Geologisch On
derzoek in Denver, die beiden al
40 jaar geologisch onderzoek in
dit dal verrichten.
In de tijd van het ontstaan
van dit gesteente moeten ook
volgens de huidige opvattingen
de eerste sporen van leven op
aarde zijn ontstaan.
Suiker 130 x
overtroffen
In de laboratoria van het
Duitse chemische concern
Hoechst (waarmee de Ned.
voormalige Staatsmijnen nauw
gelieerd zijn) is een nieuwe
zoetstof ontwikkeld, die 130 maal
zo zoet is als suiker. De naam
die dilt produikt gegeven is luidt
Acetosulfam. De stof lost gemak
kelijk in vloeistoffen op. Proe
ven hebben tot dusver geen na
delige nevenwerkingen op het li
chaam aangetoond. Verdere ex
perimenten volgen, voordat de
stof in de handel wordt gebracht.
Levensduur
mens kan
verdubbeld
De Belgische hoogleraar prof.
Eso Albert Claude heeft
een persconferentie in Stock
holm gezegd, dat biologen bezig
zijn met studies om de levens
duur van de mens te verdubbe
len. „Maar ik hoop niet, dat wij
methoden vinden om de mens
het eeuwige leven te geven. Dat
zou een humanitaire overbe-
vuiling van onze planeet ten ge
volge hebben", aldus Claude.
Claude stak zijn verhaal in
Stockholm af toen hij daar was
om de Nobelprijs voor medicij
nen in ontvangst te nemen. TU-
dens die bijeenkomst werd ook
gezegd door andere top-medici
dat het nog twintig tot dertig
Jaar zal duren tenzij er eer
der een opzienbarende doorbraak
komt alvorens men algemeen
toepasselijke middelen gevonden
zal hebben om kanker te gene
zen of te voorkomen.
De Pionier-11, die iets meer dan 250 kg weegt, werd ruim twintig
maanden geleden in Amerika gelanceerd. Het vernuftige brokje
techniek heeft tot de scheervlucht -langs Jupiter ruim een miljard
kilometer afgelegd door de ruimte, onder meer door de planetoïden
gordel waarbij hij niet door een van de duizenden rotsblokken,
ruimtekiezels of kosmische stofjes werd getroffen.
De zwaarste beproeving tijdens de vlucht was het passeren van
de stralingsgordels rond Jupiter. Deze crisis begon toen de sonde
800.000 km van de planeet verwijderd was. Daarbij werd de sonde
ongelijk "opgeladen" door de sterke elektromagnetische velden en
deeltjes. Het gevolg was, dat er vonken oversprongen tussen me-
taaldelen in het inwendige, die verschillende instrumenten van
streek maakten en de meest merkwaardige effecten veroorzaakten.
In de binnenste stralingsgordel herhaalden zioh deze verschijnselen.
De naar de aarde gezonden waarnemings-data werden daardoor
enigszins verstoord, maar men slaagde er in de grondstations in,
de ontvangen gegevens te rectificeren. Voorts werd de Jupiter door
twee micrometeorieten getroffen, die echter geen grote schade aan
richtten.
Wij zouden duizend en een verbazingwekkende details kunnen
vertellen over de technische perfectie van de Pionier, die de grote
prestaties van deze sonde mogelijk hebben gemaakt. Maar we willen
ons tot één enkel feit beperken. Dat feit is echter voldoende om
een indruk te krijgen van die ongelooflijke perfectie, die de ruimte
technologie langzamerhand heeft bereikt.
Op het moment, dat de Pionier langs Jupiter stormde op een af
stand van slechts 41.000 km met een snelheid 171.00 km per uur
(de grootste snelheid, ooit bereikt door een door mensen vervaar
digd voorwerp werden radiosignalen naar de aarde gezonden over
een afstand van meer dan een miljard kilometer, ongeveer 2500
maal de afstand van de aarde naar de man. Deze radiosignalen
moesten er met een snelheid van 300.000 km per seconde ongeveer
een uur over doen om de aarde te bereiken.
In een sonde, waarin heel veel wetenschappelijke waarnemings-
apparatuur is ingebouwd naast een kleine kernreactor als energie
bron, was geen plaats voor een uiterst krachtige zender. Het was
een betrekkelijk klein apparaat met een op de aarde gerichte an
tenne.
Ondanks de enorme afstand slaagde deze zender er in, per secon
de in een bepaald schema ongeveer 2000 signalen naar de aarde te
sturen., die hier werden opgevangen, van elkaar gescheiden en ge
ïnterpreteerd.
Zoals gezegd was het vermogen van de zender betrekkelijk gering.
Het opvangen en scheiden van die gegevens was een stukje tech
nisch vernuft van allerhoogste orde. De acht watt sterke signalen
van de Pionier waren bij de aarde verzwakt tot een triljoenste watt.
Wanneer men die op aarde opgevangen energie gedurende negen
tien miljoen jaren zou opzamelen, had men net voldoende om een
klein kerstboomlampje van 7,5 watt een duizendste van een seconde
mee zou kunnen laten laten oplichten.
Niettemin zijn via deze signalen ontelbare duizenden gegevens
naar de aarde gezonzen benevens tientallen kleurenfoto's gedurende
slechts enkele uren die de passage duurde.
AI meer dan duizend jaar geleden
zag men in, dat de scheepvaartroute
van het noordwesten van' Europa
naar het zuidoosten eigenlijk een
onzinnige omweg was. Scheepvaart
was in die tijden nog een van de be
langrijkste vervoerstechnieken. De
genoemde route van bv Hamburg
naar de Zwarte Zee had een lengte
van 7800 kilometer via de Noordzee,
het Kanaal, de Golf van Biscaye
de Middellandse Zee en de Bosporus
De technieken van duizend jaar ge
leden waren echter onvoldoende, om
een kortere route te verwezenlijken,
dwars door het Europese continent,
ondanks het deit, dat een overgroot
deel van die vftarweg al voorhanden
was in de vorm van bestaande grote
en goed bevaarbare rivieren.
Thans werkt men, met de betere
technieken van vandaag, aan de ver
wezenlijking van deze duizend Jaar
oude droom. Weliswaar is de scheep
vaart in belang afgenomen, maar
toch bekleedt deze nog een grote
plaats, wanneer aan concurrerende
voorwaarden is voldaan.
Deze foto toont het sluizencom-
Dlex bij Erlangen in West-Duitsland
voor het Rijn-Maine-Donau-kanaal,
dat uiterlijk in 1982 voltooid moet
zijn. Dan zullen schepen tot 1500
ton ongeveer 50 procent in de af
stand kunnen besparen in de route
van Noordzee naar Zwarte Zee. Ge
sproken wordt al over aansluitende
verbindingen naar de Adriatische en
de Egeische Zee alsmede over een
Elbe-Donau-kanaal.
Alleen de huidige technieken, die
bij sluizen een hoogteverschil van
400 meter kunnen opvangen, hebben
dergelijke vaarwegen mogelijk ge
maakt.
